/**
 * 二叉树展开为链表
 *
 * 给你二叉树的根结点 root ，请你将它展开为一个单链表：
 * 展开后的单链表应该同样使用 TreeNode ，其中 right 子指针指向链表中下一个结点，而左子指针始终为 null 。
 * 展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：root = [1,2,5,3,4,null,6]
 * 输出：[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6]
 *
 * 示例 2：
 * 输入：root = []
 * 输出：[]
 *
 * 示例 3：
 * 输入：root = [0]
 * 输出：[0]
 *
 * 提示：
 * 树中结点数在范围 [0, 2000] 内
 * -100 <= Node.val <= 100
 *
 * 进阶：你可以使用原地算法（O(1) 额外空间）展开这棵树吗？
 */

/**
 * 1. 题目要求我们获得的顺序其实就是这棵二叉树的前序遍历,
 * 但是我们想要使用前序遍历来该结果的话, 我们会发现, 当我们
 * 修改了前面的节点, 就会使我们找不到右节点了, 所以我们得将
 * 右边的节点保存下来, 正好一种变形后序遍历是从右边节点开始
 * 向左边遍历的, 这个时候我们使用一个节点将这种遍历的上一个节点
 * 保存下来, 就可以正常的修改了
 * 时间复杂度 : O(n)
 * 空间复杂度 : O(n)
 *
 * 2. 我们通过找规律可以发现, 我们可以将 root 节点的右子树, 放到
 * 左子树的最右边, 这样可以保存我们的右子树, 并且不影响先序遍历, 然
 * 后我们在将左子树的放到右边, 更新左边为 null,这样就弄好了一个节点
 * 后面的步骤是和这个=一样的, 我们只需要更新 root 节点为调整好的节点
 * 一个一个调整好节点就可以了
 * 时间复杂度 : O(n)
 * 空间复杂度 : O(n)
 */

public class Main {

    // **************************************
    // 1. 递归, 变形的后序遍历
    private TreeNode prev = null;

    public void flatten(TreeNode root) {

        // 为空直接返回
        if (root == null) {
            return;
        }

        // 这里进行变形的后序遍历
        flatten(root.right);
        flatten(root.left);

        // 这里使用 节点保存 前面一个节点,
        // 并更新 root 节点
        root.right =  prev;
        root.left = null;
        prev = root;

    }

    // ****************************************
    // 2. 找规律
    public void flatten2(TreeNode root) {

        // 这里不断的调整节点, 直到节点全都被调整好
        while (root != null) {

            TreeNode left = root.left;
            if (left == null) {

                // 要是左边没了, 就到右边了
                root = root.right;
            } else {

                TreeNode cur = left;
                // 获取左子树的最右边的节点
                while (cur.right != null) {
                    cur = cur.right;
                }

                // 保存右子树
                cur.right = root.right;

                // 调整节点
                root.right = left;
                root.left = null;

                // 更新 root
                root = root.right;
            }
        }
    }

}

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode() {}
    TreeNode(int val) { this.val = val; }
    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}